工程子午胎三维缠绕方法.pdf

1、(10)申请公布号 CN 102294834 A (43)申请公布日 2011.12.28 CN 102294834 A *CN102294834A* (21)申请号 201110229453.8 (22)申请日 2011.08.11 B29D 30/60(2006.01) B29D 30/30(2006.01) (71)申请人 三角 （威海） 华盛轮胎有限公司 地址 264200 山东省威海市经济技术开发区 凤林路南 (72)发明人 丁玉华 王明权 江瑞雪 申伟波 (74)专利代理机构 威海科星专利事务所 37202 代理人 鲍光明 (54) 发明名称 工程子午胎三维缠绕方法 (57) 摘要

2、 本发明涉及一种工程子午胎三维缠绕方法， 属于轮胎生产技术领域。首先将成型机二段成型 好的胎胚运到三段定型侧， 然后将其进行定型压 合， 再将定型压合好的胎胚旋转到缠绕工位 ； 将 工艺图参数输入上位机软件， 然后下载到可编程 控制器中 ； 按下加工起始位按钮， 缠绕机在加工 起始点待命 ； 将智能压型压出的标准胶条经过冷 却、 传送装置引到胎胚上 ； 然后按启动按钮， 缠绕 鼓及 X、 Y、 Z 三轴按照预设的轨迹运行， 从而实现 胎面缠绕， 当缠绕圈数与设定的总圈数相等时， 缠 绕自动停止， 通过卸胎装置将胎胚卸下。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发

3、明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页 CN 102294837 A1/1 页 2 1. 一种工程子午胎三维缠绕方法， 其特征是 ： 首先将成型机二段成型好的胎胚运到三 段定型侧， 然后将其进行定型压合， 再将定型压合好的的胎胚旋转到缠绕工位 ； 将工艺图参 数输入上位机软件， 然后下载到可编程控制器中 ； 按下加工起始位按钮， 缠绕机在加工起始 点待命 ； 将智能压型压出的标准胶条经过冷却、 传送装置引到胎胚上 ； 然后按启动按钮， 缠 绕鼓及 X、 Y、 Z 三轴按照预设的轨迹运行， 从而实现胎面缠绕， 当缠绕圈数与设定的总圈数 相等时， 缠绕自动停止， 通过卸胎装置

4、将胎胚卸下。 2. 根据权利要求 1 所述工程子午胎三维缠绕方法， 其特征在于所说的工艺图参数输入 到上位机软件， 得到一个缠绕胎面的轮廓图 ； 再将胶条的宽度、 厚度及胶条的边部角度和工 艺布置参数输入到上位机软件中 ； 根据厚度的不同， 将断面分成多个区域， 每个区域输入弧 长和圈数， 胶条就象实际缠绕时一样的排布， 从而实现仿真排布， 当仿真排布的图与轮廓图 非常接近即可。 3. 根据权利要求 1 所述工程子午胎三维缠绕方法， 其特征在于所说的缠绕过程中每 一区域实际缠绕圈数与本区域设定的总圈数相等， 便进入下一区域， X、 Y、 Z 三轴的速度发生 变化， 从而实现每个区域厚度的不同

5、； 每一层设定的总圈数与该层实际缠绕圈数相等， 便进 行下一层缠绕。 权 利 要 求 书 CN 102294834 A CN 102294837 A1/3 页 3 工程子午胎三维缠绕方法 技术领域 0001 本发明属于轮胎的成型及制造技术领域， 尤其是一种工程子午胎三维缠绕方法。 背景技术 0002 传统的国内三维缠绕机是采用测量头测量胎面厚度， 根据反馈的厚度值与设定值 进行比较， 再决定其他轴的动作， 从而完成整个缠绕过程。该缠绕工艺有以下弊端 ： 1、 由于厚度值的测量受很多外界因素的影响， 探头的风压、 测量位置、 胶条的宽窄、 挤 出胶条的温度等因素的影响， 容易失真， 造成测量值与

6、实际值不同， 造成缠绕形状和重量的 不稳定 ； 2、 每次缠绕前均需要进行胎面扫描获取基线值， 影响效率的发挥。 发明内容 0003 为了克服现有的三维缠绕机缠绕工艺不稳定和生产效率低的问题， 本发明提供了 一种工程子午胎三维缠绕方法， 缠绕后的胎面形状稳定， 重量波动很少， 平均重量与设计重 量偏差小， 个体重量波动小， 轮胎重量得到有效控制， 轮胎的内在质量得到一定程度的提 升， 既满足工艺要求又易于原材料成本的控制 ； 缠绕机的生产效率得到提升。 0004 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是 ： 一种工程子午胎三维缠绕方法， 其 特征是 ： 首先将成型机二段成型好的胎胚运到三段定型侧

7、， 然后将其进行定型压合， 再将定 型压合好的的胎胚旋转到缠绕工位 ； 将工艺图参数输入上位机软件， 然后下载到可编程控 制器中 ； 按下加工起始位按钮， 缠绕机在加工起始点待命 ； 将智能压型压出的标准胶条经 过冷却、 传送装置引到胎胚上 ； 然后按启动按钮， 缠绕鼓及 X、 Y、 Z 三轴按照预设的轨迹运 行， 从而实现胎面缠绕， 当缠绕圈数与设定的总圈数相等时， 缠绕自动停止， 通过卸胎装置 将胎胚卸下。 0005 工艺图参数输入到上位机软件， 得到一个缠绕胎面的轮廓图 ； 再将胶条的宽度、 厚度及胶条的边部角度和工艺布置参数输入到上位机软件中 ； 根据厚度的不同， 将断面分 成多个区域

8、， 每个区域输入弧长和圈数， 胶条就象实际缠绕时一样的排布， 从而实现仿真排 布， 当仿真排布的图与轮廓图非常接近即可。 0006 缠绕过程中每一区域实际缠绕圈数与本区域设定的总圈数相等， 便进入下一区 域， X、 Y、 Z 三轴的速度发生变化， 从而实现每个区域厚度的不同 ； 每一层设定的总圈数与该 层实际缠绕圈数相等， 便进行下一层缠绕。 0007 本发明的有益效果是， 缠绕后的胎面形状稳定， 重量波动很少， 平均重量与设计 重量偏差小， 个体重量波动小， 胎胚重量波动由原来的 3% 减少到 1%， 轮胎重量得到有效控 制， 轮胎的内在质量得到一定程度的提升， 既满足工艺要求又易于原材料成

9、本的控制 ； 缠 绕机的生产效率得到提升， 以 23.5R25TB516 规格为例， 缠绕机改造之前， 胎胚扫描时间为 2 10“， 缠绕时间为 8 46“， 合计为 10 56“ ； 改造以后， 没有了胎胚扫描时间， 胎胚缠绕 时间变为 8 30“， 生产效率较改造前提升了 22.26%。 说 明 书 CN 102294834 A CN 102294837 A2/3 页 4 0008 附图说明 0009 图 1 为本发明仿真缠绕方式示意图。 0010 图中 1. 虚拟圆心， 2.Z 轴圆心， 3.Z 轴圆心轨迹， 4.Z 轴旋臂， 5.X 轴， 6.Y 轴。 具体实施方式 0011 如图 1

10、 所示， 首先将成型机二段成型好的胎胚运到三段定型侧， 然后将其进行定 型压合， 再将定型压合好的的胎胚旋转到缠绕工位 ； 将工艺图参数输入上位机软件， 然后下 载到可编程控制器中 ； 按下加工起始位按钮， 缠绕机在加工起始点待命 ； 将智能压型压出 的标准胶条经过冷却、 传送装置引到胎胚上 ； 然后按启动按钮， 缠绕鼓及 X、 Y、 Z 三轴按照预 设的轨迹运行， 从而实现胎面缠绕， 当缠绕圈数与设定的总圈数相等时， 缠绕自动停止， 通 过卸胎装置将胎胚卸下。 0012 具体工作过程如下 ： A、 先将工艺图参数输入上位机软件， 得到一个缠绕胎面的轮廓图 ； 再将胶条的宽度、 厚度及胶条的边

11、部角度和工艺布置参数输入到软件中 ； 根据厚度的不同， 将断面分成多个 区域， 每个区域输入弧长和缠绕圈数， 胶条就象实际缠绕时一样的排布， 从而实现仿真排 布， 当仿真排布图与轮廓图非常接近即可。 0013 B、 此时再将最后的每段的宽度和缠绕圈数的数值输入， 再点击计算按钮， 将得到 X、 Y、 Z 三轴相对于主轴的速率， X、 Y、 Z 三轴加工起始点、 总缠绕圈数等数据， 然后保存规格， 点击下载按钮， 将相关数据下载到可编程控制器中 ； 以后再缠绕此规格轮胎， 只需选择规 格， 然后下载即可。将缠绕断面看成近似圆弧， X 轴 5、 Y 轴 6 配合运动， 使 Z 轴圆心 2 在与 胎

12、胚同心的 Z 轴圆心轨迹 3 上运行， 从而使 Z 轴旋臂 4 始终指向虚拟圆心 1， 得出 X 轴 5、 Y 轴 6 每段运行距离的计算公式。采用公式 L=nR/180， 利用每个区域的宽度和圈数值计算 出每个区域的角度并转换成弧度， 经过每个区域各轴用的时间是相同的， 从而得出各轴的 跟随速度公式。 0014 C、 将成型机二段成型好的胎胚运到三段定型侧， 定型压合完毕后， 将成型鼓进行 旋转到缠绕工位， 尾架升起， 准备缠绕。 0015 D、 按下缠绕机前进按钮， 缠绕机底座前进到固定位置， 将定位销锁上 ； 按下加工 起始点按钮， 缠绕机的 X、 Y、 Z 三轴运动到加工起始点。 00

13、16 E、 将智能压型装置处压好的标准胶条通过冷却鼓、 牵引架引到胎胚上， 按下启动 按钮， 压辊伸出， 缠绕鼓开始旋转， X、 Y、 Z 三轴按照设定的速度跟随主轴 （缠绕鼓） 运动。 0017 F、 缠绕过程中可编程控制器中利用凸轮指令， 每一区域计数器中实际缠绕圈数 与本区域设定的总圈数相等， 便进入下一区域， X、 Y、 Z 三轴的速度发生变化， 从而实现每个 区域厚度的不同 ； 每一层设定的总圈数与计数器中实际缠绕圈数相等， 便进行下一层缠绕。 0018 G、 计数器中的实际缠绕圈数与设定的总圈数相等时， 压辊缩回， 缠绕鼓、 X、 Y、 Z 三 轴停止运行， 挤出机、 冷却鼓停止运

14、行， 缠绕结束 ； 缠绕后的胎胚。 0019 H、 按回中点按钮， 缠绕机 X、 Y、 Z 三轴回到中点位置 ； 按缠绕机退按钮， 底座退回 原点。 说 明 书 CN 102294834 A CN 102294837 A3/3 页 5 0020 I、 点击转台旋转按钮， 胎胚转到定型位， 利用卸胎装置将胎胚卸下。 0021 缠绕机上安装胶片检测开关， 当出现断胶情况时， 缠绕过程自动停止， 故障处理完 毕后， 按启动按钮， 可以继续缠绕， 不影响缠绕效果。 说 明 书 CN 102294834 A CN 102294837 A1/1 页 6 图 1 说 明 书 附 图 CN 102294834 A